一種plc保護系統(tǒng)及保護方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化控制的技術領域，特別是涉及一種可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)保護系統(tǒng)及保護方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，制造和加工工業(yè)正逐步向中國轉移。這給中國國內(nèi)工業(yè)裝備市場帶來了大量的商機，國內(nèi)各行業(yè)的制造商開發(fā)和制造出大量價廉物美的設備，取得了良好的經(jīng)濟和社會效應?，F(xiàn)代工業(yè)設備中大量采用PLC作為主控制系統(tǒng)，PLC作為整個設備的核心部件，其軟件包涵了生產(chǎn)工藝、控制邏輯，設備數(shù)據(jù)、加工參數(shù)及信息通訊等重要內(nèi)容，從而成為設備仿制者重點要獲取的目標之一。
[0003]現(xiàn)有技術中，PLC的保護必須依靠PLC廠家提供的硬件和軟件平臺。如申請?zhí)枮?01110210475.X，發(fā)明名稱為《一種PLC加密方法》的中國發(fā)明專利中公開一種PLC加密方法，包括以下步驟:101)向PLC生產(chǎn)線和PLC用戶頒發(fā)配套的含有用戶識別碼信息的許可證證書；102) PLC生產(chǎn)線從“許可證證書”導出用戶識別碼，將用戶識別碼寫入PLC的EEPROM中；103)用戶編程時，PLC的后臺編程軟件從用戶的許可證證書中導出用戶識別碼信息，PLC的后臺編程軟件編譯用戶程序生成PLC目標代碼時，將用戶識別碼信息編譯到PLC目標代碼中，PLC目標代碼保存到PLC的FLASH存儲器中；104) PLC運行時，比較EEPROM的用戶識別碼與PLC目標代碼的用戶識別代碼是否匹配，如果不匹配則中止運行。該發(fā)明增加了破解的難度，保證了 PLC源程序的安全。
[0004]然而，雖然在硬件和軟件設計上都采用了多種技術來對PLC進行加密，但由于PLC廠家提供的技術存在共性，所以破解者也就有路可循，有章可依。從最初的窮舉法、端口偵聽、軟件跟蹤、到現(xiàn)在可以通過直接復制提取內(nèi)存芯片的內(nèi)容來分析破解，更有甚者全部復制程序代碼，直接應用到相同硬件配置的設備，導致所有產(chǎn)品無一例外地遭到了破解。
[0005]因此，對于PLC，使用者能用的保護方法非常有限，且存在易于被解鎖、被盜用，甚至被全盤COPY使用的風險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種PLC保護系統(tǒng)及保護方法，能夠與PLC持續(xù)交換數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)交換停止，PLC中的程序不再執(zhí)行或者CPU直接停止工作，從而保證了 PLC中程序的安全性。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種PLC保護系統(tǒng)，PLC包括CPU、存儲單元和輸入/輸出單元，所述保護系統(tǒng)包括微處理器、指示模塊、通訊接口和電源模塊；所述指示模塊、所述通訊接口和所述電源模塊均與所述微處理器相連；所述電源模塊用于給所述微處理器供電；所述微處理器用于與所述CPU進行實時數(shù)據(jù)交換，判斷所讀取的數(shù)據(jù)是否符合預先設定的規(guī)則；若是，指示PLC正常工作；若否，指示PLC停止工作；所述通訊接口用于實現(xiàn)所述微處理器與所述CPU的通訊；所述指示模塊用于指示所述電源模塊的工作狀態(tài)，以及所述微處理器與所述CPU間的通訊狀態(tài)。
[0008]根據(jù)上述的PLC保護系統(tǒng)，其中:所述電源模塊將由CPU通訊口取得的電源轉換穩(wěn)壓后提供給所述微處理器。
[0009]根據(jù)上述的PLC保護系統(tǒng)，其中:所述通訊接口采用RS485接口，通訊協(xié)議采用MP1
[0010]根據(jù)上述的PLC保護系統(tǒng)，其中:所述指示模塊包括兩個貼片LED。一個貼片LED用于作所述電源模塊的工作狀態(tài)指示，另一個貼片LED用于作所述微處理器與所述CPU通訊狀態(tài)指示。
[0011 ] 同時，本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述任一的PLC保護系統(tǒng)的PLC保護方法，包括以下步驟:
[0012]步驟S1、微處理器進行自檢；
[0013]步驟S2、微處理器進行初始化；
[0014]步驟S3、微處理器讀取PLC內(nèi)的寄存器數(shù)值；
[0015]步驟S4、微處理器判斷讀取的數(shù)據(jù)是否滿足預先設定的規(guī)則；若是，轉入步驟S5 ;若否，轉入步驟S6;
[0016]步驟S5、微處理器根據(jù)PLC控制的設備生產(chǎn)工藝需要的參數(shù)，執(zhí)行為實現(xiàn)自動控制需要的功能算法，并將計算結果和心跳包發(fā)送至PLC ;
[0017]步驟S6、對PLC與微處理器的接口存儲區(qū)進行清零操作，同時指示指示模塊進行顯不O
[0018]根據(jù)上述的PLC保護方法，其中:所述步驟SI中，所述微處理器進行自檢時，在每次上電啟動時完成微處理器內(nèi)時鐘、內(nèi)存、累加器、計數(shù)器、定時器、1端口的診斷。
[0019]根據(jù)上述的PLC保護方法，其中:所述步驟S2中，所述微處理器進行初始化時，進行時鐘選擇、中斷設定、1端口設置、外圍器件設置、變量初始化。
[0020]根據(jù)上述的PLC保護方法，其中:所述步驟S3在，所述微處理器通過MPI端口采集PLC內(nèi)的寄存器數(shù)值。
[0021]根據(jù)上述的PLC保護方法，其中:所述步驟S4中還包括:對讀取到的數(shù)據(jù)進行解密操作，對解密后的數(shù)據(jù)進行判斷。
[0022]根據(jù)上述的PLC保護方法，其中:所述步驟S5中還包括:所述PLC讀取所述微處理器的數(shù)據(jù)，并進行解析；如果數(shù)據(jù)符合預先設定的規(guī)則且心跳包正常，則CPU正常寫數(shù)據(jù)供微處理器讀取使用，CPU中相關功能正常運行；否則，PLC中相關功能失效。
[0023]如上所述，本發(fā)明的PLC保護系統(tǒng)及保護方法，具有以下有益效果:
[0024](I)不再單純依靠PLC廠家提供的編程軟件應用平臺，通過硬件實現(xiàn)了 PLC程序的保護；
[0025](2)安全性高，無法破解、通用性好。
【附圖說明】
[0026]圖1顯示為本發(fā)明的PLC保護系統(tǒng)的結構示意圖；
[0027]圖2顯示為本發(fā)明的電源模塊的結構示意圖；
[0028]圖3顯示為RS485接口的結構示意圖；
[0029]圖4顯示為本發(fā)明的PLC保護方法的流程圖。
[0030]元件標號說明
[0031]I微處理器
[0032]2指示模塊
[0033]3通訊接口
[0034]4電源模塊
[0035]SI ?S6 步驟
【具體實施方式】
[0036]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0037]需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0038]本發(fā)明的PLC保護系統(tǒng)利用CPU現(xiàn)有的通訊口，與PLC做實時數(shù)據(jù)交換。只有與CPU間的心跳正常，CPU中的程序才能正常工作；否則即使把PLC中程序全盤移植到另一個CPU中，程序也不能正常運行。
[0039]現(xiàn)有技術中，PLC包括CPU、存儲單元和輸入/輸出單元等模塊，程序存儲在存儲單元中。在本發(fā)明中無需對現(xiàn)有的PLC做任何改動，即可實現(xiàn)對PLC中程序的保護。
[0040]參照圖1，本發(fā)明的PLC保護系統(tǒng)包括微處理器1、指示模塊2、通訊接口 3和電源模塊4。指示模塊2、通訊接口 3和電源模塊4均與微處理器I相連。
[0041]電源模塊4用于給微處理器I供電。優(yōu)選地，電源模塊4將由CPU通訊口取得的電源轉換穩(wěn)壓后提供給微處理器。
[0042]微處理器I用于與CPU進行實時數(shù)據(jù)交換，判斷所讀取的數(shù)據(jù)是否符合預先設定的規(guī)則；若是，指示PLC正常工作；若否，指示PLC停止工作。
[0043]具體地，本發(fā)明中采用MSP430F149作為微處理器。MSP430